Stober法制备煤焦油酚基碳纳米球

煤焦油的直接排放和粗放利用会造成严重的环境污染,煤焦油利用的关键是绿色高价值.以中低温煤焦油中提取得到的小分子量酚类物质为碳源,利用Stober法合成碳纳米球.考察了煤焦油提取酚添加量、预聚合温度、水热温度和水热时间对碳纳米球形貌的影响,研究发现当煤焦油提取酚添加量为50%(质量分数)、预聚合温度为60℃、水热温度为160℃和水热时长为24 h时,可以制备得到形貌规整、粒径均一的单分散碳纳米球.在该条件制备的碳纳米球(CTCNS)平均粒径667 nm,比表面积可达596 m^(2)·g^(-1),氮含量为2.42%(原子分数),作为潜在的超级电容器电极材料,在6 mol·L^(-1)KOH中,具有较好的电化学性能,比电容为123 F·g^(-1).为煤焦油的绿色高值化利用提供了新的思路和实验依据.

高分子量聚丙二醇在微通道反应器中的制备

高分子量聚醚多元醇应用广泛,但用传统的半连续釜式法制备不仅反应热风险大,而且反应时间漫长。采用微通道反应器(MCR)具有传热效率高、过程安全的特点,但反应物料黏稠、放热量大也使聚醚多元醇的分子量难以提高。本研究以双金属氰化络合物(DMC)为催化剂、正己烷为溶剂,在MCR中进行了环氧丙烷的开环聚合,制备出了分子量在2000~8000之间的聚丙二醇(PPG)。通过对流速、通道长度、温度和进料方式影响的考察,发现在停留时间足够长时,产品分子量基本等于理论分子量;当起始剂流速固定,单体流速增加时,分子量分布(MWD)先变宽再变窄;当管长较长时,分子量较高且MWD较宽;温度升高会使聚合反应的诱导期缩短;分段进料比一段进料更易制备高分子量PPG,但MWD变宽。这些均可用DMC催化的环氧丙烷的开环聚合机理和物料在MCR中微观混合强度的变化来解释。微观混合强度越低,聚合反应中链转移与链增长的速率比越小,聚合物的分子量分布也越宽。

制备工艺对P(AN-BA)共聚乳液稳定性的影响

采用常规乳液聚合,在较高丙烯腈含量下制备了丙烯腈与丙烯酸丁酯共聚乳液,讨论加料方式、单体配比、乳化体系、乳化剂用量等对共聚乳液稳定性的影响,通过粒度仪、扫描电镜与透射电镜对乳液粒径和乳胶粒形貌进行表征。结果表明:一次加料法比单体预乳化滴加法所制得乳液粒径分布窄,平均粒径小;随丙烯腈质量分数的增加,乳液粒径分布变宽,平均粒径变大(从63 nm增加到140 nm);OP-10/SDS的复合乳化剂比Span80/SDS和PGPR/SDS的乳化效果更好;7.5 wt%OP-10/SDS复合乳化剂下制备的乳液平均粒径最小,为106.6 nm;所制备P(AN-BA)共聚乳胶粒呈核壳结构。

聚丙烯装置产品细粉问题原因分析及解决措施

针对聚丙烯车间出现的细粉问题,总结了细粉问题对装置运行的影响,主要包括堵塞设备、影响回收系统运行、影响产品质量、危害人员健康及生产安全。分析了形成细粉问题的原因,包括主催化剂机械强度不足、丙烯中杂质含量较多、聚合反应转化率低等。提出了细粉问题的解决措施,包括保护主催化剂的颗粒,减少原料丙烯中的杂质,提高聚合反应转化率等,同时针对细粉问题对装置运行的影响,提出了技改方案。

对生物降解聚合物PBS共聚改性的研究

采用不同官能团如苯二甲酸(TA)、聚乙二醇(PEG,Mn=1000)对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)主链进行共聚改性,得到了基于PBS的均聚共聚物PBST;嵌段共聚物PBES。利用1H-NMR、GPC、WXRD、热分析、拉力试验对共聚物的化学结构、相对分子质量、结晶性、热性能及力学性质的影响进行了研究。结果表明:将TA、PEG引入PBS的主链,在较短时间内得到了数均分子质量约5万的无规PBST和嵌段PBES共聚物;PEG的介入使聚合物的结晶度降低、断裂伸长率大幅度增加,最大达846.4%;TA的介入则使其结晶度增加,断裂伸长率呈逐渐减小的趋势,但仍比PBS有所增大;两种聚合物均有良好的热稳定性。

外给电子体CMMS、DCPMS制备高结晶度聚丙烯的研究

CMMS、DCPMS外给电子体分别与CS 1型、CS 2型聚丙烯主催化剂进行丙烯聚合评价,结果表明DCPMS是高效催化剂的有效助催化剂,能够有效提高聚丙烯的真实等规度、结晶度,DCPMS更适宜制备相对高结晶性聚丙烯。

新型含萘环双马来酰亚胺三嗪树脂的合成、固化反应及其热性能的研究

合成出了新型含有萘环和醚键结构的双马来酰亚胺和氰酸酯单体,通过元素分析(EA)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及核磁共振(1H-NMR)等手段对其进行表征分析,同时,用差示扫描量热法(DSC)、原位FT-IR对新型BMPN/DNCY树脂体系的共固化反应机理以及固化物结构进行了研究,并采用热失重法(TGA)分析该树脂在氮气条件下的耐热性能。研究结果表明,采用文中使用的方法合成出了高纯度、高产率的新型双马来酰亚胺和氰酸酯树脂单体;BMPN/DNCY树脂的固化反应主要是以BMPN/DNCY共聚反应生成两种六元环结构的共聚物为主,兼有少量BMPN单体自聚;在耐热性能方面,共固化所得双马来酰亚胺三嗪树脂的热分解起始温度(Te)都在440℃以上,具有很好的热稳定性;不同配比的共固化结构双马来酰亚胺三嗪树脂热分解的Te差别不是很大,在700℃时的残炭率都在60%左右。

生物降解性塑料—聚乳酸研究进展

综述了聚乳酸的合成方法、聚合工艺、聚合机理等。介绍了用生物发酵法从厨房垃圾中提取乳酸 ,合成聚乳酸的新工艺路线 ,为聚乳酸类产品找到了廉价的原料来源。该方法不仅可降低聚乳酸类产品的生产成本 ,而且解决了厨房垃圾的处理问题 ,减少了环境污染。

高吸水性树脂的微波辐射合成工艺及性能研究

针对目前高吸水性树脂合成中存在的问题 ,采用微波加热提供反应所需热量 ,以淀粉为原料 ,过硫酸钾为引发剂 ,进行丙烯酸接枝共聚反应 ,开展了高吸水性树脂的微波辐射合成工艺及性能研究。在最佳条件下合成了吸水率为 75 3g/ g的高吸水性树脂 ,性能测试结果表明 ,该树脂具有良好的吸水和保水性能。本工艺较传统加热合成方法节省时间数 10倍 ,操作条件易于控制 ,无“三废”排放 。

原位聚合制备聚苯乙烯/石墨薄片纳米复合导电材料

利用超声波粉碎方法将膨胀石墨加工成纳米级厚度的石墨薄片,该石墨薄片厚度为30nm～80nm。通过原位聚合方法使纳米石墨薄片均匀分散于苯乙烯基体中。由于纳米级厚度的石墨薄片具有极大的形状比,它在聚合物基体中形成导电网络具有明显优势。所制备的聚苯乙烯/石墨薄片纳米复合导电材料的渗透滤阀值低于1 0wt%,远低于用普通石墨填充制备的复合材料的6 0wt%。

尼龙6固态后缩聚工艺研究

对尼龙6萃取切片及干燥切片的固态后缩聚工艺进行了研究。研究了聚合温度、聚合时间、氮气流速等聚合条件对固态后缩聚的影响,并测定了固态后缩聚前后切片结晶度、水分以及分子量分布的变化。实验表明:可以以尼龙6萃取切片为起始切片进行固态聚合,其聚合时间24h,聚合温度185℃。固态后缩聚后切片的分子量分布略有增加。

超临界烯烃聚合的研究进展——(Ⅰ)聚合工艺及工业应用

超临界流体是一种特殊的热力学状态,在此状态下进行烯烃聚合具有提高催化活性、拓宽氢调范围、改善颗粒形态及促进共聚等优点,特别是作为高熔体指数双峰分布聚烯烃的制备方法,近年来备受关注。文中综述了国外乙烯、丙烯均聚及共聚的超临界工艺和工业化应用现状,并对我国正在进行的超临界烯烃聚合工艺的研究进行了展望。

阻滞阴离子聚合法合成星型聚苯乙烯的动力学研究

采用阻滞阴离子聚合法,以自制多锂(m-Li)为引发剂、三异丁基铝(TIBA)为阻滞剂、环己烷为溶剂,合成了一系列星型聚苯乙烯。考察了不同聚合条件下苯乙烯的聚合动力学行为,并求出相应的假一级表观增长速率常数和表观增长反应活化能(E″);考察了阻滞剂用量对聚苯乙烯相对分子质量及其分布的影响。实验结果表明,不同聚合条件下苯乙烯的聚合反应为一级反应;在一定聚合温度下,随n(TIBA):n(m-Li)的增大,苯乙烯聚合速率显著降低,当n(TIBA):n(m-Li)≥1时,聚合被完全阻滞;降低聚合温度亦能降低聚合反应速率,但n(TIBA):n(m-Li)的变化对聚合速率的影响更明显;随n(TIBA)∶n(m-Li)的增大,E″增大,聚苯乙烯相对分子质量分布加宽。

苯乙烯分散聚合工艺条件对转化率及微球尺寸的影响

以乙醇 /水混合液为分散介质 ,聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂 ,研究了苯乙烯分散聚合过程中引发剂浓度、单体浓度及分散稳定剂用量对转化率和微球粒径及粒径分布的影响。实验表明 ,通过反应中期补加引发剂、后期升温的方法 ,可使聚合反应的转化率达到 90 %以上 ,微球粒径增大 。

水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响

以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和OP-4、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合乳化剂,正戊醇为助乳化剂,含氢聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯为聚合单体,以水溶性过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原引发剂,采用微乳液聚合方法,制备了4种引发剂浓度不同的聚合物微乳液,研究了引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS的微乳液共聚合的影响。通过FT-IR和1 H-NMR分析证明,微乳液体系中的聚合物含有氢聚硅氧烷/丙烯酸酯共聚物;实验表明,当引发剂浓度太低时,聚合体系存在引发诱导效应;而当引发剂浓度适当提高时,聚合过程存在明显的恒速期;但当引发剂浓度较高时,聚合过程无明显恒速期,继续提高引发剂浓度,聚合速率明显变大,其聚合速率的最大值也更高。通过动力学研究,分别得到了聚合速率与产物特性黏度的动力学关系式:Rp∝[APS]0.75,[η]∝[APS]-0.07。另外,实验结果表明,随着聚合转化率的提高,乳胶粒径增大。在这些研究基础上初步探讨了微乳液聚合机理。

聚芳硫醚酰胺类树脂的合成及表征

采用先合成含硫醚键的单体,后进行低温溶液缩聚的方法,合成高分子量的新型聚芳硫醚酰胺类树脂——聚芳硫醚砜酰胺(PASSA)和聚芳硫醚酮酰胺(PASKA),其特性粘数分别为0.72 dL/g(NMP为溶剂)和0.62 dL/g(浓硫酸为溶剂),并对单体及聚合物进行结构与性能表征.通过热分析得出聚合物PASSA和PASKA的玻璃化温度分别为279.9℃和188.7℃,热分解温度分别为461.5℃和467.08℃,表明PASSA和PASKA具有优良的热性能;溶解性实验表明,PASSA和PASKA是一种耐化学腐蚀性的树脂.

巯基／烯紫外光聚合反应体系的研究及其应用

简要介绍了巯基/烯光聚合反应的机理,对该体系可降低氧阻聚作用和延迟凝胶的机理进行了讨论,介绍了巯基/烯体系在材料方面的应用,最后对该体系的研发趋势作了展望。

MBS树脂改性PVC的研究

研究了不同类型及用量的MBS树脂对PVC抗冲击性、光学性能、拉伸性能及加工塑化性能的改性效果以及加工条件等因素的影响。结果表明 :在低用量条件下 ,随MBS树脂含量增加 ,MBS/PVC抗冲击性能有所提高 ,光学性能略有下降。此外 ,MBS/PVC制品的拉伸性能和加工性能受MBS树脂类型及用量影响不大。

单釜连续本体法生产苯乙烯-丙烯腈-顺酐三元共聚物

借助现有工业装置及苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)和苯乙烯-顺酐共聚物(SMA)的生产经验,建立并实施了国内独有的苯乙烯-丙烯腈-顺酐三元共聚工艺,生产出苯乙烯系树脂新品种———苯乙烯-丙烯腈-顺酐共聚物(SAM)。以SAN和SMA工艺参数关系式为基础,建立了SAM工艺参数关系式,运用试差法计算了总转化率,结果符合聚合规律。试验表明,以两套配料系统向聚合釜供料的方案是可行的;通过调节两种物料的流量,产品的组成可变;在苯乙烯-丙烯腈共聚过程中引入顺酐后,聚合体系粘壁现象得到明显改善。

苯乙烯反应挤出聚合过程的实验研究

在SHL-f 35型紧密啮合同向旋转双螺杆挤出反应器中采用活性聚合引发体系,进行了苯乙烯反应挤出合成聚苯乙烯的研究。用静态实验法对一组螺杆结构的填充度分布和粘均分子量沿螺杆轴向分布进行计算。同时对单体在挤出反应器中的聚合过程进行了研究,提出了在活性聚合体系下,反应挤出合成聚苯乙烯两段聚合过程机理。